KR19980023935A - Semiconductor integrated circuit - Google Patents

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KR19980023935A
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KR1019970003005A
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마사히로 야마모토
유키오 야스다
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기다오까 다까시
미쓰비시 뎅끼 가부시끼가이샤
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Abstract

극성을 반대로 하여 직류전원이 접속된 경우에 있어서도, 파괴되지 않는 반도체 집적 회로를 얻는다.A semiconductor integrated circuit which is not destroyed is obtained even when the direct current power source is connected by reversing the polarity.

바이폴라형 IC로 이루어지는 반도체 집적 회로에 있어서, 외부에서 공급되는 직류전원이 pnp 트랜지스터를 통해 상기 바이폴라형 IC 에서의 각 소자에 공급되고, 해당 pnp 트랜지스터는 포화영역에서 동작하는 것과 같은 크기의 베이스전류가 흐르는 동시에, 극성을 반대로 하여 상기 직류전원이 접속된 경우에 있어서의 상기 각 소자의 파괴를 방지한다.In a semiconductor integrated circuit comprising a bipolar IC, a DC power supplied from the outside is supplied to each element of the bipolar IC through a pnp transistor, and a base current of the same magnitude as that of the pnp transistor operates in a saturation region And at the same time, prevents the breakdown of each element when the direct current power source is connected by reversing the polarity.

Description

반도체 집적회로Semiconductor integrated circuit

본 발명은 반도체 집적회로에 관한 것으로, 특히 바이폴라형 IC로 이루어지는 반도체 집적회로에 있어서, 전원 역접속에 대한 보호회로에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a semiconductor integrated circuit, and more particularly, to a protection circuit against reverse connection in a semiconductor integrated circuit comprising a bipolar IC.

도 10은 종래의 반도체 집적회로의 일부를 나타낸 회로도이다.10 is a circuit diagram showing a part of a conventional semiconductor integrated circuit.

도 10에 나타낸 바이폴라형 IC로 이루어지는 반도체 집적회로(80)에 있어서, 외부에서 직류전원이 공급되는 전원단자(Vcc)에 npn 트랜지스터(81)의 콜렉터가 접속되고, 해당 트랜지스터(81)의 에미터는 p형 확산저항(82)을 통해 접지된다.10, the collector of the npn transistor 81 is connected to the power supply terminal Vcc to which DC power is supplied from the outside, and the emitter of the transistor 81 is connected to the collector of the npn transistor 81 and is grounded through the p-type diffusion resistor 82.

트랜지스터(81)의 베이스는 pnp 트랜지스터(83 및 84)의 베이스에 각각 접속되고, 해당 pnp 트랜지스터(83 및 84)의 에미터는 각각 전원단자(Vcc)에 접속되어 있으며, pnp 트랜지스터(84)의 베이스와 콜렉터는 접속되어 있다.The base of the transistor 81 is connected to the base of the pnp transistors 83 and 84 respectively and the emitters of the pnp transistors 83 and 84 are connected to the power supply terminal Vcc, And the collector are connected.

여기서, 상기 도 10에 나타낸 회로에서, 극성을 반대로 하여 직류전원이 접속된 경우에 관해서 설명한다.Here, a case in which the DC power source is connected with the polarity reversed in the circuit shown in Fig. 10 will be described.

도 11은 상기 npn 트랜지스터(81)의 칩단면도이고, 극성을 반대로 하여 상기 직류전원이 접속된 상태를 나타낸 도면이다.FIG. 11 is a cross-sectional view of the npn transistor 81, showing the state in which the DC power supply is connected with the polarity reversed.

도 11에 있어서, npn 트랜지스터(81)는 p형 실리콘 기판(90)에 형성된 n+매립층(91), n_에피택셜층(92), 베이스를 이루는 p형 확산층(93), 에미터를 이루는 n+확산층(94), 및 콜렉터의 접점부분을 이루는 n+확산층(95)으로 이루어지고, 상기 n_에피택셜층(92) 및 n+확산층(95)은 콜렉터를 이룬다.In Figure 11, npn transistor 81 is formed on the p-type silicon substrate (90), n + buried layer (91), n _ epitaxial layer (92), p-type diffusion layer 93 forming the base, forming the emitter n + diffusion layer 94, and made of an n + diffusion layer 95 forming the contact part of the collector, the n _ epitaxial layer 92 and the n + diffusion layer 95 forms the collector.

p형 실리콘 기판(90)과, 상기 n+매립층(91) 및 n_에피택셜층(92) 및 n+확산층(95)으로 이루어지는 n형 영역은 pn 접합에 의한 다이오드를 형성하고 있다.and a p-type silicon substrate (90), n-type region formed in the n + buried layer 91 and the n _ epitaxial layer 92 and the n + diffusion layer 95 is to form the diodes according to the pn junction.

해당 다이오드에 있어서, p형 실리콘 기판(90)이 애노드를 이루고, 상기 n형 영역이 캐소드를 이루고 있으며, 상기 다이오드는 p형 실리콘 기판(90)에서 n+확산층(95)으로 순방향 바이어스된 다이오드로 된다.In this diode, a p-type silicon substrate 90 constitutes the anode, the n-type region constitutes the cathode, and the diode is a diode which is forward biased from the p-type silicon substrate 90 to the n + diffusion layer 95 do.

이러한 상태에서, 극성을 반대로 하여 직류전원이 접속되면, p 형 실리콘 기판(90)은 전원단자(Vcc)에 접속되고, 상기 n+확산층(95)은 접지된다.In this state, the p-type silicon substrate 90 is connected to the power supply terminal Vcc and the n < + & gt ; diffusion layer 95 is grounded when the direct current power source is connected with reversed polarity.

이 결과, 전원단자(Vcc)가 반도체 집적회로(80)내에서 접지되고, 반도체 집적회로(80)가 파괴된다고 하는 문제가 있었다.As a result, there is a problem that the power supply terminal Vcc is grounded in the semiconductor integrated circuit 80 and the semiconductor integrated circuit 80 is destroyed.

다음에, 도 12는 상기 p형 확산저항(82)의 칩단면도이고, 극성을 반대로 하여 상기 직류전원이 접속되어 있는 상태를 나타낸 도면이다.Next, Fig. 12 is a sectional view of the p-type diffusion resistor 82, showing the state in which the direct current power source is connected with the polarity reversed.

도 12에 있어서, p형 확산저항(82)은 p형 실리콘 기판(90)에 형성된 n+매립층(96), n_에피택셜층(97), 저항체를 이루는 p형 확산층(98), 및 n+확산층(99)으로 이루어진다.In Figure 12, p-type diffused resistor 82 is formed on the p-type silicon substrate (90), n + buried layer (96), n _ epitaxial layer (97), p-type diffusion layer 98 forming the resistor, and n + Diffusion layer (99).

p형 실리콘 기판(90)과, 상기 n+매립층(96) 및 n_에피택셜층(97) 및 n+확산층(99)으로 이루어지는 n형 영역은 pn 접합에 의한 다이오드를 형성하고 있다.and a p-type silicon substrate (90), n-type region formed in the n + buried layer 96 and the n _ epitaxial layer 97 and n + diffusion layer 99 is to form the diodes according to the pn junction.

상기 다이오드에 있어서, p형 실리콘 기판(90)이 애노드를 이루고, n+매립층(96) 및 n_에피택셜층(97) 및 n+확산층(99)으로 이루어지는 n 형태영역이 캐소드를 이루고 있며, 상기 다이오드는 p형 실리콘 기판(90)에서 n+확산층(99)으로 순방향 바이어스된 다이오드가 된다.In the diode, p-type silicon substrate 90. This forms the anode, n + buried layer 96 and the n _ epitaxial layer 97 and n + a n type region formed of a diffusion layer (99) itmyeo forms a cathode, The diode is a diode that is forward-biased from the p-type silicon substrate 90 to the n + diffusion layer 99.

이러한 상태에서, 극성을 반대로 하여 직류전원이 접속되면, p 형 실리콘 기판(90)은 전원단자(Vcc)에 접속되고, 상기 n+확산층(99)은 접지된다.In this state, the p-type silicon substrate 90 is connected to the power supply terminal Vcc and the n + diffusion layer 99 is grounded when the direct current power source is connected reversely with the polarity reversed.

그 결과, 전원단자(Vcc)가 반도체 집적회로(80)내에서 접지되고, 반도체 집적회로(80)가 파괴된다고 하는 문제가 있었다.As a result, there is a problem that the power supply terminal Vcc is grounded in the semiconductor integrated circuit 80 and the semiconductor integrated circuit 80 is destroyed.

본 발명은, 상기와 같은 문제를 해결하기 위해서 이루어진 것으로, 예컨데 자동차의 배터리를 충전할 때, 잘 못해서 극성을 반대로 하여 직류전원이 접속된 경우에 있어서도, 파괴되지 않는 반도체 집적회로를 얻는 것을 목적으로 한다.SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve the above problems, and it is an object of the present invention to provide a semiconductor integrated circuit which is not broken even when DC power is connected by reversing the polarity do.

본 발명은 바이폴라형 IC로 이루어지는 반도체 집적회로에서 이루어진 것으로, 외부에서 공급되는 직류전원이 pnp 트랜지스터를 통해 바이폴라형 IC의 각 소자에 공급되고, 해당 pnp 트랜지스터는 포화영역에서 동작하는 것과 같은 크기의 베이스전류가 흐르는 동시에, 극성을 반대로 하여 상기 직류전원이 접속된 경우에 있어서의 상기 각 소자의 파괴를 방지하는 것을 특징으로 하는 반도체 집적회로를 제공하는 것이다.The present invention relates to a semiconductor integrated circuit comprising a bipolar IC, in which a DC power supplied from the outside is supplied to each element of a bipolar IC through a pnp transistor, and the pnp transistor is connected to a base And to prevent the breakdown of each element when the direct current power source is connected by reversing the polarity while the current is flowing.

도 1은 본 발명의 실시의 형태1에 있어서의 반도체 집적회로의 예를 나타낸 도면.BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS Fig. 1 is a diagram showing an example of a semiconductor integrated circuit according to a first embodiment of the present invention. Fig.

도 2는 정상적으로 직류전원을 접속할 때의 도 1에 나타낸 pnp 트랜지스터(2)의 칩단면도.Fig. 2 is a sectional view of the pnp transistor 2 shown in Fig. 1 when the DC power supply is normally connected. Fig.

도 3는 정상적으로 직류전원을 접속할 때의 도 1에 나타낸 npn 트랜지스터(11)의 칩단면도.Fig. 3 is a sectional view of the npn transistor 11 shown in Fig. 1 when the DC power supply is normally connected. Fig.

도 4는 정상적으로 직류전원을 접속할 때의 도 1에 나타낸 p형 확산 저항(12)의 칩단면도.Fig. 4 is a sectional view of the p-type diffusion resistor 12 shown in Fig. 1 when the dc power supply is normally connected. Fig.

도 5는 정상적으로 직류전원을 접속할 때의 도 1에 나타낸 p형 확산저항(6)의 칩단면도.5 is a sectional view of the p-type diffusion resistor 6 shown in Fig. 1 when the direct current power supply is normally connected.

도 6는 극성을 반대로 하여 직류전원을 접속할 때의 도 1에 나타낸 pnp 트랜지스터(2)의 칩단면도.6 is a sectional view of the pnp transistor 2 shown in Fig. 1 when a DC power supply is connected with the polarity reversed. Fig.

도 7은 극성을 반대로 하여 직류전원을 접속할 때의 도 1에 나타낸 npn 트랜지스터(11)의 칩단면도.Fig. 7 is a sectional view of the npn transistor 11 shown in Fig. 1 when a DC power supply is connected with reversed polarity. Fig.

도 8는 극성을 반대로 하여 직류전원을 접속할 때의 도 1에 나타낸 p형 확산저항(12)의 칩단면도.8 is a sectional view of the p-type diffusion resistor 12 shown in Fig. 1 when the direct current power source is connected with the polarity reversed. Fig.

도 9는 극성을 반대로 하여 직류전원을 접속할 때의 도 1에 나타낸 p형 확산저항(6)의 칩단면도.9 is a sectional view of the p-type diffusion resistor 6 shown in Fig. 1 when the direct current power source is connected with the polarity reversed.

도 10는 종래의 반도체 집적회로의 예를 나타낸 도면.10 is a diagram showing an example of a conventional semiconductor integrated circuit.

도 11는 극성을 반대로 하여 직류전원을 접속할 때의 도 10에 나타낸 npn 트랜지스터(81)의 칩단면도.11 is a sectional view of the npn transistor 81 shown in Fig. 10 when the direct current power source is connected with the polarity reversed.

도 12는 극성을 반대로 하여 직류전원을 접속할 때의, 도 10에 나타낸 p형 확산저항(82)의 칩단면도.12 is a sectional view of the p-type diffusion resistor 82 shown in Fig. 10 when a DC power supply is connected with reversed polarity. Fig.

* 도면의 주요부분에 대한 부호설명DESCRIPTION OF REFERENCE NUMERALS

1 : 반도체 집적회로2 : pnp 트랜지스터1: semiconductor integrated circuit 2: pnp transistor

3 : 정전류원4,5,11 : npn 트랜지스터3: constant current source 4,5,11: npn transistor

6,12 : p형 확산저항10 : 전자회로6,12: p-type diffusion resistor 10: electronic circuit

다음에, 도면에 나타내는 실시의 형태에 따라서, 본발명을 상세히 설명한다.Next, the present invention will be described in detail with reference to the embodiments shown in the drawings.

실시의 형태1.Embodiment Mode 1.

도 1은 본 발명의 실시의 형태1에 있어서의 반도체 집적회로의 예를 나타낸 도면이다.1 is a diagram showing an example of a semiconductor integrated circuit according to a first embodiment of the present invention.

도 1에 있어서, 반도체 집적회로(1)는 콜렉터 월 링(collector wall ring)을 가지는 pnp 트랜지스터(2)와, 정전류원(3)과, npn 트랜지스터(4, 5)와, p형 확산저항(6)과, 반도체 집적회로로 형성된 전자회로(10)로 이루어진다.1, the semiconductor integrated circuit 1 includes a pnp transistor 2 having a collector wall ring, a constant current source 3, npn transistors 4 and 5, a p-type diffusion resistor 6, and an electronic circuit 10 formed of a semiconductor integrated circuit.

또, 상기 반도체 집적회로(1)는 바이폴라형 IC으로 형성되어 있고, 콜렉터 월 링은 콜렉터 월을 이룬다.The semiconductor integrated circuit 1 is formed of a bipolar IC, and the collector wall ring is a collector wall.

전자회로(10)는 npn 트랜지스터(11), p형 확산저항(12) 및 pnp 트랜지스터(13, 14)등으로 이루어지고, npn 트랜지스터(11)의 에미터는 p형 확산저항(12)을 통해 접지된다.The electronic circuit 10 is composed of an npn transistor 11, a p-type diffusion resistor 12 and pnp transistors 13 and 14. The emitter of the npn transistor 11 is connected to the ground via a p- do.

npn 트랜지스터(11)의 베이스는 pnp 트랜지스터(13 및 14)의 베이스에 각각 접속되고, 해당 pnp 트랜지스터(13 및 14)의 에미터는 각각 npn 트랜시터(11)의 콜렉터에 접속되어 있고, pnp 트랜지스터(14)의 베이스와 콜렉터도 접속되어 있다.The base of the npn transistor 11 is connected to the base of the pnp transistors 13 and 14 respectively and the emitters of the pnp transistors 13 and 14 are respectively connected to the collector of the npn transistor 11, 14 are also connected to a collector.

또, 상기 전자회로(10)에 있어서는 설명을 알기 쉽게 하기 위해서 회로의 일부분만을 나타내고 있다.In the electronic circuit 10, only a part of the circuit is shown for easy understanding.

또한, 상기 전자회로(10)는 상기 도 10에서 도 12로 나타낸 종래의 반도체 집적회로(80)와 같은 구성이고, 상기 npn 트랜시터(11)가 도 10의 npn 트랜지스터(81)에, 상기 p형 확산저항(12)이 도 10의 p형 확산저항(82)에, 상기 pnp 트랜지스터(13)가 도 10의 pnp 트랜지스터(83)에, 상기 pnp 트랜지스터(14)가 도 10의 pnp 트랜지스터(84)에 해당한다.10 and 12, and the npn transistor 11 is connected to the npn transistor 81 of FIG. 10, and the p (npn) Type diffusion resistor 12 is connected to the p-type diffusion resistor 82 in FIG. 10, the pnp transistor 13 is connected to the pnp transistor 83 in FIG. 10, the pnp transistor 14 is connected to the pnp transistor 84 in FIG. 10 ).

상기 pnp 트랜지스터(2)의 에미터는 외부에서 직류전원이 공급되는 전원단자(Vcc)에 접속되고, pnp 트랜지스터(2)의 콜렉터는 상기 전자회로(10)의 npn 트랜시터(11)의 콜렉터에 접속되며, 해당 접속부를 a로 하고, 접속부(a)는 전자회로(10)에 있어서의 직류전원이 공급되는 전원단자를 이룬다.The emitter of the pnp transistor 2 is connected to a power supply terminal Vcc supplied from the outside with DC power and the collector of the pnp transistor 2 is connected to the collector of the npn transducer 11 of the electronic circuit 10 And the connecting portion a is a power source terminal to which the DC power of the electronic circuit 10 is supplied.

pnp 트랜지스터(2)의 베이스와 접지 사이에는 정전류원(3)이 접속되고, 해당 정전류원(3)에 의해서, pnp 트랜지스터(2)의 베이스에는 pnp 트랜지스터(2)가 포화영역에서 동작하도록 충분한 전류가 흐른다.A constant current source 3 is connected between the base of the pnp transistor 2 and the ground so that the pnp transistor 2 is connected to the base of the pnp transistor 2 by the constant current source 3 with a sufficient current Flows.

또한, pnp 트랜지스터(2)의 베이스에는 npn 트랜지스터(4)의 콜렉터가 접속되고, npn 트랜지스터(4)의 에미터는 접지된다.The collector of the npn transistor 4 is connected to the base of the pnp transistor 2, and the emitter of the npn transistor 4 is grounded.

npn 트랜지스터(4)의 베이스는 npn 트랜시터(5)의 베이스에 접속되고, 해당 접속부는 npn 트랜시터(5)의 콜렉터에 접속된다.The base of the npn transistor 4 is connected to the base of the npn transacter 5, and the corresponding connection is connected to the collector of the npn transacter 5.

npn 트랜시터(5)에 있어서, 에미터는 접지되고, 콜렉터는 p형 확산저항(6)을 통해 전원단자(Vcc)에 접속된다.In the npn transceiver 5, the emitter is grounded, and the collector is connected to the power supply terminal Vcc via the p-type diffusion resistor 6. [

또, 상기 접속부(a)에는 p형 확산저항(6 및 12)에 있어서의 각종n형층으로 형성된 n형 영역이 각각 접속되어 있고, 상세한 것은 후술한다.In addition, n-type regions formed by various n-type layers in the p-type diffusion resistors 6 and 12 are connected to the connection portion (a), respectively, and details will be described later.

상기와 같은 구성에 있어서, npn 트랜시터(4, 5) 및 p형 확산저항(6)은 기동(起動)회로를 형성하고 있고, 정전류원(3)에 설정된 전류가 상기 기동회로에 의해서 pnp 트랜지스터(2)의 베이스 전류로서 흐른다.The npn transducers 4 and 5 and the p-type diffusion resistor 6 form a start-up circuit and the current set in the constant current source 3 is supplied to the pnp transistor (2).

여기서, pnp 트랜지스터(2)가 온하였을 때에, 에미터 콜렉터 사이에서의 전압강하를 작게 하기 위해서 pnp 트랜지스터(2)를 포화영역에서 동작시킬 필요가 있고, 이 때문에, pnp 트랜지스터(2)의 베이스에는 pnp 트랜지스터(2)를 포화영역에서 동작시키도록 충분히 큰 전류를 흘릴 필요가 있다.Here, when the pnp transistor 2 is turned on, it is necessary to operate the pnp transistor 2 in the saturation region in order to reduce the voltage drop across the emitter collector. Therefore, at the base of the pnp transistor 2 it is necessary to pass a current large enough to operate the pnp transistor 2 in the saturation region.

이것으로부터, 상기 정전류원(3)은 pnp 트랜지스터(2)의 베이스에 상기와 같은 충분히 큰 전류를 흘리도록 설정되어 있다.Thus, the constant current source 3 is set so as to flow a sufficiently large current as described above to the base of the pnp transistor 2.

도 2는 직류전원이 정상적으로 접속된 경우를 나타낸 상기 도 1의 pnp 트랜지스터(2)의 칩단면도이다.FIG. 2 is a sectional view of the pnp transistor 2 of FIG. 1 showing a case where the DC power supply is normally connected.

도 2에 있어서, pnp 트랜지스터(2)는 p형 실리콘 기판(20)에 형성된 n+층으로 형성되는 콜렉터 월 링(21), n_에피택셜층(22, 23), 콜렉터를 이루는 p형 확산층(24, 25), 에미터를 이루는 p형 확산층(26)으로 이루어지고, 상기 콜렉터 월 링(21) 및 n_에피택셜층(22, 23)은 베이스를 이룬다.2, the pnp transistor 2 includes a collector wall ring 21 formed of an n + layer formed on a p-type silicon substrate 20, n_ epitaxial layers 22 and 23, a p- 24 and 25, made of a p-type diffusion layer 26 forming the emitter, the collector, the ring 21 and the n _ epitaxial layer (22, 23) forms the base.

콜렉터 월 링(21)은 콜렉터의 직렬저항을 낮추기도 하고, 실리콘 기판과의 사이에 생기는 기생 pnp 트랜지스터 효과를 감소하는 등의 기능이 있다.The collector wall ring 21 has a function of lowering the series resistance of the collector and reducing the effect of the parasitic pnp transistor formed between the collector wall ring 21 and the silicon substrate.

그러므로, pnp 트랜지스터(2)의 포화전압을 작게 하여, pnp 트랜지스터(2)가 온할 때의 pnp 트랜지스터(2)에 의한 전압강하를 작게 할 수 있다.Therefore, the saturation voltage of the pnp transistor 2 can be reduced, and the voltage drop due to the pnp transistor 2 when the pnp transistor 2 is turned on can be reduced.

상기 p형 확산층(24 및 25)은 접속되어 콜렉터를 이루고, 해당 콜렉터는 전자회로(10)의 상기 접속부(a)에 접속된다.The p-type diffusion layers 24 and 25 are connected to form a collector, and the collector is connected to the connection part (a) of the electronic circuit 10. [

직류전원이 정상적으로 접속되면, 상기 p형 실리콘 기판(20)은 접지되고, 에미터를 이루는 p형 확산층(26)은 전원단자(Vcc)에 접속된다.When the DC power is normally connected, the p-type silicon substrate 20 is grounded and the p-type diffusion layer 26 forming the emitter is connected to the power supply terminal Vcc.

도 3는 직류전원이 정상적으로 접속된 경우를 나타내는 상기 도 1의 npn 트랜시터(11)의 칩단면도이다.Fig. 3 is a sectional view of the npn transceiver 11 of Fig. 1 showing a case where the DC power supply is normally connected.

또, 상기 도 2에 나타낸 것과 같은 것은 같은 부호을 붙인다.2 are denoted by the same reference numerals.

도 3에 있어서, npn 트랜시터(11)는 p형 실리콘 기판(20)에 형성된 n+매립층(31), n_에피택셜층(32), 베이스를 이루는 p형 확산층(33), 에미터를 이루는 n+확산층(34), 및 콜렉터의 접점부분을 이루는 n+확산층(35)으로 이루어지고, 상기 n_에피택셜층(32) 및 n+확산층(35)은 콜렉터를 이룬다.In Figure 3, npn transfected sitter 11 has n + buried layer (31), n _ epitaxial layer (32), p-type diffusion layer 33 forming the base formed on the p-type silicon substrate 20, an emitter forming n + diffusion layer 34, and made of an n + diffusion layer 35 forming the contact part of the collector, the n _ epitaxial layer 32 and the n + diffusion layer 35 forms the collector.

상기 n+확산층(35)은 pnp 트랜지스터(2)의 콜렉터에 접속되고, 베이스를 이루는 p형 확산층(33)은 pnp 트랜지스터(13 및 14)의 베이스에 접속되며, 에미터를 이루는 n+확산층(34)은 p형 확산저항(12)에 접속된다.The n + diffusion layer 35 is connected to the collector of the pnp transistor 2 and the p type diffusion layer 33 forming the base is connected to the base of the pnp transistors 13 and 14 to form an n + diffusion layer 34 are connected to the p-type diffusion resistor 12.

직류전원이 정상적으로 접속되면, 상기 p형 실리콘 기판(20)은 접지된다.When the DC power is normally connected, the p-type silicon substrate 20 is grounded.

다음에, 도 4는 직류전원이 정상적으로 접속된 경우를 나타내는 상기 도 1의 p형 확산저항(12)의 칩단면도이다.Next, Fig. 4 is a sectional view of the p-type diffusion resistor 12 of Fig. 1 showing a case where the dc power source is normally connected.

또, 상기 도 2에 나타낸 것과 같은 것은 같은 부호를 붙인다.2 are denoted by the same reference numerals.

도 4에 있어서, p형 확산저항(12)은 p형 실리콘 기판(20)에 형성된 n+매립층(41), n-에피택셜층(42), 저항체를 이루는 p형 확산층(43), 및 n+확산층(44)으로 이루어진다.4, the p-type diffusion resistor 12 includes an n + buried layer 41, an n - epitaxial layer 42, a p-type diffusion layer 43 forming a resistor, and n + Diffusion layer 44 as shown in FIG.

해당 n+확산층(44)은 상기 pnp 트랜지스터(2)의 콜렉터에 접속되고, p형 실리콘 기판(20)은 접지된다.The n + diffusion layer 44 is connected to the collector of the pnp transistor 2, and the p-type silicon substrate 20 is grounded.

상기 p형 확산층(43)에는 2개의 단자가 설정되고 있고, 해당 2개의 단자 사이의 저항값이 p형 확산저항(12)의 저항값으로 된다.Two terminals are set in the p-type diffusion layer 43, and the resistance value between the two terminals becomes the resistance value of the p-type diffusion resistor 12. [

p형 확산층(43)에 설정된 2개의 단자중, 한편의 단자는 npn 트랜시터(11)의 에미터에 접속되고, 다른쪽의 단자는 접지된다.one of the two terminals set in the p-type diffusion layer 43 is connected to the emitter of the npn transistor 11, and the other terminal is grounded.

다음에, 도 5는 직류전원이 정상적으로 접속된 경우를 나타내는 상기 도 1의 p형 확산저항(6)의 칩단면도이다.Next, Fig. 5 is a sectional view of the p-type diffusion resistor 6 of Fig. 1 showing a case where the dc power supply is normally connected.

또, 상기 도 2에 나타낸 것과 같은 것은 같은 부호를 붙인다.2 are denoted by the same reference numerals.

도 5에 있어서, p형 확산저항(6)은 p형 실리콘 기판(20)에 형성된 n+매립층(51), n_에피택셜층(52), 저항체를 이루는 p형 확산층(53), 및 n+확산층(54)으로 이루어진다.5, the p-type diffusion resistor 6 is n + buried layer (51), n _ epitaxial layer (52), p-type diffusion layer 53 forming the resistor formed on the p-type silicon substrate 20 and the n + Diffusion layer 54 as shown in FIG.

해당 n+확산층(54)은 상기 pnp 트랜지스터(2)의 콜렉터에 접속되고, p형 실리콘 기판(20)은 접지된다.The n + diffusion layer 54 is connected to the collector of the pnp transistor 2, and the p-type silicon substrate 20 is grounded.

상기 p형 확산층(53)에는 2개의 단자가 설정되고 있고, 해당 2개의 단자 사이의 저항값이 p형 확산저항(6)의 저항값으로 된다.Two terminals are set in the p-type diffusion layer 53, and the resistance value between the two terminals becomes the resistance value of the p-type diffusion resistor 6. [

p형 확산층(53)에 설정된 2개의 단자중, 한편의 단자는 전원단자(Vcc)에 접속되고, 다른쪽의 단자는 npn 트랜시터(5)의 콜렉터와 베이스, 및 npn 트랜시터(4)의 베이스에 각각 접속된다.one of the two terminals set in the p-type diffusion layer 53 is connected to the power supply terminal Vcc and the other terminal is connected to the collector and base of the npn transducer 5 and the collector of the npn transistor 5 Respectively.

여기서, p형 확산층(53)과, n+매립층(51) 및 n_에피택셜층(52) 및 n+확산층(54)으로 이루어지는 n형 영역과, p형 실리콘 기판(20)으로 기생 pnp 트랜지스터가 형성된다.Here, p-type diffusion layer 53 and, n + buried layer 51 and n _ epitaxial layer 52 and n + parasitic to the diffusion layer (54) n-type regions and, p-type silicon substrate 20 is composed of a pnp transistor .

그러나, 해당 기생 pnp 트랜지스터의 베이스 단자를 이루는 n+확산층(54)은 pnp 트랜지스터(2)를 통해 전원단자(Vcc)에 접속되어 있고, pnp 트랜지스터(2)가 온하고 있을 때의 에미터 콜렉터 사이의 전압은 상기 기생 pnp 트랜지스터의 에미터 베이스 사이의 전압보다도 작다.However, the n + diffusion layer 54 constituting the base terminal of the parasitic pnp transistor is connected to the power supply terminal Vcc through the pnp transistor 2, and the pnp transistor 2 is connected to the emitter collector Is smaller than the voltage between the emitter bases of the parasitic pnp transistors.

그 결과, 기생 pnp 트랜지스터에 있어서, 에미터의 전압이 베이스의 전압보다도 낮게 되어, 상기 기생 pnp 트랜지스터는 온하지 않고, 기생 pnp 트랜지스터에 의한 전원으로부터의 리이크전류를 작게 할 수 있다.As a result, in the parasitic pnp transistor, the emitter voltage becomes lower than the base voltage, the parasitic pnp transistor does not turn on, and the leakage current from the power source by the parasitic pnp transistor can be reduced.

다음에, 상기 반도체 집적회로(1)에 대하여, 극성을 반대로 하여 직류전원이 접속된 경우에 관해서 설명한다.Next, a case where the direct current power source is connected to the semiconductor integrated circuit 1 with the polarities reversed will be described.

도 6은 극성을 반대로 하여 직류전원이 접속될 때의 상기 pnp 트랜지스터(2)의 칩단면도이다.6 is a sectional view of the pnp transistor 2 when the DC power supply is connected with the polarity reversed.

또, 도 6에서 상기 도 2와 같은 것은 같은 부호를 붙이고, 여기서는 그 설명을 생략한다.In Fig. 6, the same components as those in Fig. 2 are denoted by the same reference numerals, and a description thereof will be omitted.

도 6에 있어서, 극성을 반대로 하여 직류전원이 접속된 것에 따라, p형 태실리콘 기판(20)은 전원단자(Vcc)에 접속되고, 상기 전자회로(10)에 있어서의 접지되어 있던 개소는 전부 전원단자(Vcc)에 접속된다.6, the p-type silicon substrate 20 is connected to the power supply terminal Vcc and the grounded portion of the electronic circuit 10 is connected to the power supply terminal Vcc, And is connected to the power supply terminal Vcc.

또한, pnp 트랜지스터(2)의 에미터가 접지된다.Further, the emitter of the pnp transistor 2 is grounded.

상기와 같은 상태에서, p형 실리콘 기판(20)과, 콜렉터 월 링(21) 및 n_에피택셜층(22 및 23)으로 이루어지는 n형 영역과의 사이에는 pn 접합에 의한 다이오드가 형성되고, 상기 p형 확산층(24∼26)과, 콜렉터 월 링(21) 및 n_에피택셜층(22 및 23)으로 이루어지는 n형 영역과의 사이에는 각각 pn 접합에 의한 다이오드가 형성된다.In this state, a diode is formed by the pn junction between the p-type silicon substrate 20 and the n-type region comprising the collector wall ring 21 and the n_ epitaxial layers 22 and 23, gap between the p-type diffusion layer (24-26) and, n-type region formed in the ring collector 21 and the n _ epitaxial layers 22 and 23 are formed in the diode according to the respective pn junctions.

그러나, 접지되어 있는 p형 확산층(26)은 다이오드의 애노드를 이루고, 콜렉터 월 링(21) 및 에피택셜층(22 및 23)으로 이루어지는 n 형태영역은 다이오드의 캐소드를 이룬다.However, the grounded p-type diffusion layer 26 constitutes the anode of the diode, and the n-type region comprising the collector wall ring 21 and the epitaxial layers 22 and 23 forms the cathode of the diode.

그 결과, p형 실리콘 기판(20)과 p형 확산층(26)은 단락하지 않고, p 형 실리콘 기판(20)과 p형 확산층(24), p형 실리콘 기판(20)과 p형 확산층(25)도 각각 단락하지 않는다.As a result, the p-type silicon substrate 20 and the p-type diffusion layer 26 are not short-circuited and the p-type silicon substrate 20 and the p-type diffusion layer 24, the p- ) Are not short-circuited.

이 때문에, 극성을 반대로 하여 직류전원이 접속된 경우에 있어서, 상기 도 11 및 도 12에서 나타낸 npn 트랜지스터(81) 및 p형 확산저항(82)과 같이, 상기 전자회로(10)에 있어서의 npn 트랜시터(11) 및 p형 확산저항(12)내에서 각각 형성된 각 다이오드에 의해서, pnp 트랜지스터(2)의 콜렉터에 접속된 전원단자(Vcc)는 pnp 트랜지스터(2)의 에미터를 통해 접지되는 것을 방지한다.Therefore, in the case where the direct current power source is connected with the opposite polarity, the npn transistor 81 and the p-type diffusion resistor 82 shown in Figs. 11 and 12, The power supply terminal Vcc connected to the collector of the pnp transistor 2 is grounded through the emitter of the pnp transistor 2 by each diode formed in the transistor 11 and the p type diffusion resistor 12, ≪ / RTI >

이와 같이, 극성을 반대로 하여 직류전원이 접속된 경우, 전자회로(10)에 있어서의 npn 트랜시터(11) 및 p형 확산저항(12)내에서 각각 형성되는 각 다이오드에 의해서, 전자회로(10)의 접속부(a)가 전원단자(Vcc)에 접속되더라도, pnp 트랜지스터(2)에 의해서 상기 접속부(a)가 접지되는 것을 막을 수 있다.As described above, when the direct current power source is connected with the polarity reversed, each diode formed in the npn transducer 11 and the p-type diffusion resistor 12 in the electronic circuit 10 causes the electronic circuit 10 The connection portion a can be prevented from being grounded by the pnp transistor 2 even if the connection portion a of the connection portion a is connected to the power supply terminal Vcc.

도 7은 극성을 반대로 하여 직류전원이 접속될 때의 상기 npn 트랜시터(11)의 칩단면도이다.7 is a sectional view of the npn transistor 11 when the DC power supply is connected with the polarity reversed.

또, 도 7에서는, 상기 도 3와 같은 것은 같은 부호를 붙이고, 여기서는 그 설명을 생략한다.In Fig. 7, the same components as those in Fig. 3 are denoted by the same reference numerals, and a description thereof will be omitted.

도 7에 있어서, 극성을 반대로 하여 직류전원이 접속된 것에 따라, p형 실리콘 기판(20)은 전원단자(Vcc)에 접속되고, pnp 트랜지스터(2)의 에미터는 접지된다.7, the p-type silicon substrate 20 is connected to the power supply terminal Vcc and the emitter of the pnp transistor 2 is grounded as the DC power supply is connected with the polarity reversed.

여기서, 전원단자(Vcc)는 p형 실리콘 기판(20)과, n+매립층(31) 및 n_에피택셜층(32) 및 n+확산층(35)으로 이루어지는 n 형태영역과의 사이에 형성되는 순방향 바이어스된 다이오드에 의해서 n+확산층(35)에 접속된다.Here, the power supply terminal (Vcc) is formed between the n-type region and formed of a p-type silicon substrate 20 and, n + buried layer 31 and n _ epitaxial layer 32 and the n + diffusion layer 35 And is connected to the n < + & gt ; diffusion layer 35 by a forward-biased diode.

그러나, n+확산층(35)에는 pnp 트랜지스터(2)의 콜렉터가 접속되어 있고, pnp 트랜지스터(2)에 의해, n+확산층(35)은 접지되지 않는다.However, n + diffusion layer 35, and the collector of the pnp transistor 2 is connected, by a pnp transistor (2), n + diffusion layer 35 is not ground.

다음에, 도 8는 극성을 반대로 하여 직류전원이 접속될 때의 상기 p형 확산저항(12)의 칩단면도이다.Next, Fig. 8 is a chip cross-sectional view of the p-type diffusion resistor 12 when the direct current power source is connected with reversed polarity.

또, 도 8에서는 상기 도 4와 같은 것은 같은 부호를 붙이고, 여기서는 그 설명을 생략한다.In Fig. 8, the same components as those in Fig. 4 are denoted by the same reference numerals, and a description thereof will be omitted.

도 8에 있어서, 극성을 반대로 하여 직류전원이 접속된 것에 따라, p형 실리콘 기판(20)은 전원단자(Vcc)에 접속되고, p형 확산층(43)에 설정된 2개의 단자중, 접지되어 있던 쪽의 단자는 전원단자(Vcc)에 접속되고, pnp 트랜지스터(2)의 에미터는 접지된다.8, the p-type silicon substrate 20 is connected to the power supply terminal Vcc in accordance with the connection of the dc power supply with the polarity reversed, and of the two terminals set in the p- Is connected to the power supply terminal (Vcc), and the emitter of the pnp transistor (2) is grounded.

여기서, 전원단자(Vcc)는 p형 실리콘 기판(20)과, n+매립층(41) 및 n_에피택셜층(42) 및 n+확산층(44)으로 이루어지는 n형 영역과의 사이에 형성되는 순방향 바이어스된 다이오드, 및 p형 확산층(43)과, n+매립층(41) 및 n_에피택셜층(42) 및 n+확산층(44)으로 이루어지는 n 형태영역과의 사이에 형성되는 순방향 바이어스된 다이오드에 의해서 n+확산층(44)에 접속된다.Here, the power supply terminal (Vcc) is formed between the p-type silicon substrate 20 and, n + buried layer 41 and n _ epitaxial n-type region consisting of a 42 and the n + diffusion layer 44 the forward is formed between the forward-biased diode, and the p-type diffusion layer 43 and, n + buried layer 41 and n _ formed of the epitaxial layer 42 and the n + diffusion layer (44), n type regions biased And is connected to the n < + & gt ; diffusion layer 44 by a diode.

그러나, n+확산층(44)에는 pnp 트랜지스터(2)의 콜렉터가 접속되어 있고, pnp 트랜지스터(2)에 의해, n+확산층(44)은 접지되지 않는다.However, n + diffusion layer 44 had a collector of the pnp transistor 2 is connected, by a pnp transistor (2), n + diffusion layer 44 is not ground.

도 9는 극성을 반대로 하여 직류전원이 접속될 때의 상기 p형 확산저항(6)의 칩단면도이다.9 is a sectional view of the p-type diffusion resistor 6 when the direct current power source is connected with reversed polarity.

또, 도 9에서는 상기 도 5와 같은 것은 같은 부호를 붙이고, 여기서는 그 설명을 생략한다.In Fig. 9, the same parts as those in Fig. 5 are denoted by the same reference numerals, and a description thereof will be omitted.

도 9에 있어서, 극성을 반대로 하여 직류전원이 접속된 것에 따라, p형 실리콘 기판(20)은 전원단자(Vcc)에 접속되고, p형 확산층(53)에 설정된 2개의 단자중, 전원단자(Vcc)에 접속되어 있던 쪽의 단자 및 pnp 트랜지스터(2)의 에미터가 접지된다.9, the p-type silicon substrate 20 is connected to the power supply terminal Vcc and the p-type diffusion layer 53 is connected to the power supply terminal Vcc and the emitter of the pnp transistor 2 are grounded.

여기서, 전원단자(Vcc)는 p형 실리콘 기판(20)과, n+매립층(51) 및 n_에피택셜층(52) 및 n+확산층(54)으로 이루어지는 n형 영역과의 사이에 형성되는 순방향 바이어스된 다이오드에 의해서 n+확산층(54)에 접속되지만, n+확산층(54)에는 pnp 트랜지스터(2)의 콜렉터가 접속되어 있고, pnp 트랜지스터(2)에 의해, n+확산층(54)은 접지되지 않는다.Here, the power supply terminal (Vcc) is a p-type silicon substrate 20 and, n + buried layer 51 and n _ epitaxial layer 52 and the n + diffusion layer 54 which is formed between the n-type region formed but connected to the n + diffusion layer 54 by a forward-biased diode, n + diffusion layer 54 had a collector of the pnp transistor 2 is connected, by a pnp transistor (2), n + diffusion layer 54 is It is not grounded.

또한, p형 확산층(53)과, n+매립층(51) 및 n_에피택셜층(52) 및 n+확산층(54)으로 이루어지는 n형 영역과의 사이에 형성된 다이오드에 의해서, 접지된 p형 확산층(53)의 한편의 단자는 전원단자(Vcc)에 접속되지 않는다.In addition, p-type diffusion layer 53 and, n + buried layer 51 and n _ epitaxial layer 52 and n + by the diode formed between the n-type region and formed of a diffusion layer 54, the grounded p-type One terminal of the diffusion layer 53 is not connected to the power supply terminal Vcc.

이와 같이, 본 발명의 실시의 형태1에 있어서의 반도체 집적회로(1)는 반도체 집적회로로 형성된 전자회로(10)에 있어서의 직류전원이 공급되는 전원단자인 접속부(a)와, 전원단자(Vcc)와의 사이에, 콜렉터 월 링을 가지는 pnp 트랜지스터(2)를 배치하고, 상기 접속부(a)에는 pnp 트랜지스터(2)를 통해 직류전원이 공급되도록 하고, 동시에 pnp 트랜지스터(2)의 베이스에는 pnp 트랜지스터(2)가 포화영역에서 동작하는 것과 같은 크기의 베이스전류가 흐르도록 정전류원(3)이 접속된다.As described above, the semiconductor integrated circuit 1 according to the first embodiment of the present invention has the connection portion (a), which is the power supply terminal to which the DC power is supplied in the electronic circuit 10 formed by the semiconductor integrated circuit, A pnp transistor 2 having a collector wall ring is disposed between the pnp transistor 2 and the gate of the pnp transistor 2 and a DC power source is supplied to the connection portion a through the pnp transistor 2, The constant current source 3 is connected so that the base current of the same magnitude as the transistor 2 operates in the saturation region.

이 때문에, 반도체 집적회로(1)에 있어서, 직류전원이 정상적으로 접속된 경우에, pnp 트랜지스터(2)에 의한 전압강하를 최소한으로 할 수 있고, 동시에 p형 확산저항(6)내에 형성되는 기생 pnp 트랜지스터에 의한 전원으로부터의 리이크전류를 작게 할 수 있다.Therefore, in the semiconductor integrated circuit 1, when the direct-current power supply is normally connected, the voltage drop by the pnp transistor 2 can be minimized, and at the same time, the parasitic pnp The leakage current from the power source by the transistor can be reduced.

극성을 반대로 하여 직류전원이 접속된 경우에, 전자회로(10)에 있어서, 전원단자(Vcc)와 접속부(a)가 단락상태로 되어도, 상기 pnp 트랜지스터(2)에 의해서, 접속부(a)가 접지되는 것을 막을 수 있다.Even if the power supply terminal Vcc and the connection portion a are short-circuited in the electronic circuit 10 when the DC power supply is reversed with the polarities reversed, the connection portion (a) It can be prevented from being grounded.

그 결과, 극성을 반대로 하여 직류전원이 접속된 경우에 있어서도, 반도체 집적회로내부에서 전원단자(Vcc)가 접지되는 것을 막는 수 있어, 반도체 집적회로의 파괴를 막을 수 있다.As a result, even when the direct current power source is connected by reversing the polarity, it is possible to prevent the power source terminal (Vcc) from being grounded in the semiconductor integrated circuit, thereby preventing breakage of the semiconductor integrated circuit.

상기 설명으로부터 분명한 바와 같이, 본 발명의 반도체 집적회로에 의하면, 외부에서 공급되는 직류전원이 포화영역에서 동작하는 것과 같은 크기의 베이스전류가 흐르는 pnp 트랜지스터를 통해, 바이폴라형 IC의 각 소자에 공급되도록 하고, 해당 pnp 트랜지스터는 극성을 반대로 하여 상기 직류전원이 접속된 경우에 있어서의 상기 각 소자의 파괴를 방지한다.As is apparent from the above description, according to the semiconductor integrated circuit of the present invention, the DC power supplied from the outside is supplied to each element of the bipolar IC through the pnp transistor through which the base current of the same magnitude as that in the saturation region operates. And the pnp transistor has the opposite polarity to prevent the breakdown of each element when the direct current power source is connected.

그 때문에, 극성을 반대로 하여 직류전원이 접속된 경우에는, 외부에서 직류전원이 공급되는 전원단자(Vcc)가 반도체 집적회로내부에서 접지되는 것을 막는 수 있어, 반도체 집적회로의 파괴를 막을 수 있다.Therefore, when the DC power supply is connected with the opposite polarity, it is possible to prevent the power supply terminal Vcc from being externally supplied with the DC power from being grounded in the semiconductor integrated circuit, thereby preventing destruction of the semiconductor integrated circuit.

그 결과, 반도체 집적회로에 있어서의 신뢰성의 향상을 꾀할 수 있다.As a result, it is possible to improve the reliability in the semiconductor integrated circuit.

Claims (1)

바이폴라형 IC으로 이루어지는 반도체 집적회로에 있어서,In a semiconductor integrated circuit comprising a bipolar IC, 외부에서 공급되는 직류전원이 pnp 트랜지스터를 통해 상기 바이폴라형 IC 에서의 각 소자에 공급되고, 해당 pnp 트랜지스터는 포화영역에서 동작하는 것과 같은 크기의 베이스전류가 흐르는 동시에, 극성을 반대로 하여 상기 직류전원이 접속된 경우 에 있어서의 상기 각 소자의 파괴를 방지하는 것을 특징으로 하는 반도체 집적회로.A direct current power supplied from the outside is supplied to each element of the bipolar type IC through a pnp transistor and a base current of the same magnitude as that of the pnp transistor operates in a saturation region flows and the polarity is reversed, And prevents breakdown of each of the elements when the semiconductor integrated circuit is connected.
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